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  • 2020年第3期文章目次
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    • >材料研究
    • 三维蜂窝状碳包纳米铁颗粒复合材料的制备及吸波性能的研究

      2020(3):171-178. CSTR:

      摘要 (60) HTML (0) PDF 1.89 M (125) 评论 (0) 收藏

      摘要:用聚苯乙烯纳米球作为胶晶模板,二茂铁和聚偏氟乙烯(PVDF)作为铁核和碳源,通过固化和热解成功制备了三维蜂窝状碳包纳米铁复合材料.通过SEM和TEM观察发现,所制备的材料具有规则的蜂窝状,且Fe纳米颗粒尺寸均匀,粒径约为5nm左右.XRD,XPS和Raman表征结果表明,复合材料的物相由Fe和无定型碳组成.Nano-Fe@HcC复合材料的粉末通过与石蜡按照样品粉末质量分数为20%~50%制备环形试样,用同轴法模拟出试样在2~18 GHz频率段内对电磁波的反射损耗,得出当质量分数为40%、厚度为2 mm时制备的复合材料有最佳的反射损耗-22.4 dB,并且有效带宽为5.2 GHz,为新型的吸波材料增加了选择.

    • PVT法碳化硅晶体生长热应力分析

      2020(3):179-183,189. CSTR:

      摘要 (85) HTML (0) PDF 2.72 M (127) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于有限元数值计算方法,对物理气相传输(PVT)法生长碳化硅(SiC)晶体过程中籽晶托、坩埚侧壁、轴向温度梯度三个因素导致的热应力进行分析.研究结果表明:籽晶托与晶体之间的热失配所引起的热应力最大区域位于二者连接部位且靠近晶锭侧边缘,且与籽晶托厚度成正相关;坩埚壁与晶体之间热失配产生的热应力集中区域位于晶锭侧面,也与坩埚壁厚度成正相关;轴向温度梯度产生的热应力取值与轴向温度梯度取值正相关,存在一温度梯度取值,使得切应力分量低于位错形成的临界剪切应力限crs·根据研究结果,优化籽晶托及坩埚结构和热场,抑制了晶体开裂现象,并大幅降低了所制备SiC晶体的位错密度.

    • 高碳冷拔钢丝退火过程中的显微组织演变及其对强度的影响

      2020(3):184-189. CSTR:

      摘要 (14) HTML (0) PDF 1.99 M (116) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用常规力学性能检验设备、透射电镜及差示扫描量热仪,研究了一种冷拔高碳钢线材在退火过程中的强度变化及其对应的组织演变.试验结果表明:冷拔钢丝在加热过程中的组织共发生三阶段变化,第一阶段和第二阶段的性能变化主要是由于碳原子扩散至片状铁素体中的位错附近和片状渗碳体的部分退化分解,该两阶段不会导致冷拔钢丝强度的大幅度恶化,与低温退火(200℃)阶段一致;第三阶段是由于片状渗碳体的大幅度球化或细小渗碳体颗粒的重新析出,该组织变化伴随着强度的剧烈恶化,与高温退火(400℃以上)阶段一致,在实际热镀过程中应尽量避免.

    • 超声波处理AlSi12Fe铝熔体对除气和晶粒细化效果的实验分析

      2020(3):190-195. CSTR:

      摘要 (18) HTML (0) PDF 722.69 K (96) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高AlSi12Fe铝熔体除气和晶粒细化的效果,通过优化超声波功率和对铝熔体处理效率的变量参数,对AlSi12Fe铝熔体进行超声波处理.实验结果:经1000W超声波功率处理1min后,40 kg的AlSi12Fe铝熔体的密度当量为1.28%,比处理前降低了45.06%;除气效果明显,晶粒级别由二级细化至一级.表明,利用超声波的空化作用,对铝熔体进行超声波处理,并选择合适的输入功率和处理效率,能实现有效提高铝合金熔体除气的效果和晶粒细化的效果.

    • 温压FeSiAl软磁粉芯的热处理研究

      2020(3):196-199. CSTR:

      摘要 (29) HTML (0) PDF 500.48 K (90) 评论 (0) 收藏

      摘要:以聚酰胺粉和聚四氟乙烯粉作为复合润滑剂,温压制备FeSiAl软磁粉芯.研究退火热处理对温压FeSiAl软磁粉芯的密度、有效磁导率和磁损耗等性能的影响.结果表明:退火热处理能显著提高温压FeSiAl磁粉芯的磁导率,降低磁损耗,改善材料的软磁性能;适当升高热处理温度或延长热处理时间,可提高温压FeSiAl磁粉芯的密度和有效磁导率,降低磁损耗,但过高的热处理温度或过长的热处理时间会恶化其软磁性能.

    • Ca(Y, Lu)2Al4SiO12∶Mn4+的制备与发光性质研究

      2020(3):200-205. CSTR:

      摘要 (53) HTML (0) PDF 1.05 M (110) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用高温固相法制备了CaY2-xLuxAl4SiO12:0.006Mn4+ (x=0,0.6,1,1.4,2)荧光粉.研究了Y/Lu组份的变化对荧光粉的晶体结构和发光性能的影响.研究发现,随着Lu组份的增多,荧光粉的吸收峰和发射峰位置都出现蓝移.研究了Mn4+掺杂浓度对CaLu2Al4SiO12∶yMn4+发光性能的影响,发现在掺杂浓度为y=0.004时出现了浓度猝灭现象,浓度猝灭是由Mn4+之间的电偶极电偶极相互作用引起的.研究了不同Mn4+掺杂浓度的CaLu2Al4SiO12∶Mn4+荧光粉的荧光寿命,荧光寿命随着Mn4+掺杂浓度的增大而逐渐降低.

    • Au掺杂MnO2催化剂表面Hg0与Cl吸附状态理论研究

      2020(3):206-211. CSTR:

      摘要 (15) HTML (0) PDF 1.24 M (105) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用基于第一性原理的Materials Studio(MS)软件中量子力学模块CASTEP,对催化氧化烟气脱汞过程中Hg0与Cl在Au掺杂改性前后MnO2 (110)表面各个吸附位点的吸附状况进行了计算机模拟.结果表明:掺杂有利于改善Cl和Hg0在MnO2表面的吸附状态,Hg0与Cl均优先吸附于催化剂表面的氧活性位点上;烟气中的Cl和Hg0在MnO2表面不会发生竞争吸附,且Cl会优先于Hg0占据催化剂表面的含氧活性位点.

    • ZnNb2O6陶瓷粉末的共沉淀法制备

      2020(3):212-216. CSTR:

      摘要 (11) HTML (0) PDF 1.09 M (89) 评论 (0) 收藏

      摘要:以Zn(NO3)2.6H2O和K8Nb6O19为前驱体,不需要在体系中加入pH调节剂和额外的共沉淀剂,以共沉淀法在700℃下制备了单相的ZnNb2O6陶瓷粉末.通过XRD结合ICP-MS,定量分析其物相组成.结果表明:加入一定量的Ha BO3能进一步降低合成温度至650℃,该方法将ZnNb2O6陶瓷的合成温度降低约400℃;共沉淀前驱物加入H3BO3前后生成的中间产物不同,其反应机理不同.

    • 铁尾矿粉煤灰陶粒的制备与表征

      2020(3):217-225. CSTR:

      摘要 (51) HTML (0) PDF 2.39 M (104) 评论 (0) 收藏

      摘要:以铁尾矿粉、粉煤灰作为原料,通过高温烧结过程制备出了铁尾矿陶粒.采用X-射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分析了铁尾矿陶粒的晶相与微观结构,系统研究了铁尾矿含量、煅烧温度及保温时间对铁尾矿陶粒性能的影响,确定较优的铁尾矿含量、煅烧温度及保温时间.结果表明:随着铁尾矿含量、煅烧温度及保温时间的增加,铁尾矿陶粒的堆积密度、表观密度及筒压强度显著增强;较优的铁尾矿含量(质量分数)为70%,铁尾矿陶粒较优的煅烧工艺制度为1100℃、保温40 min.随着煅烧温度及保温时间增加到1100℃及40 min,铁尾矿陶粒主要由CaSiO3,Al2SiO5,MgSiO3,Ca2Fe2O5,Ca7Si2P2O16及CaAl2Si2O8晶相构成.煅烧温度低于900℃、保温时间为10 min时,陶粒由松散的微米级及亚微米级尺寸的颗粒及孔洞构成;随着煅烧温度、保温时间分别增加到1100℃、40 min,铁尾矿陶粒中存在尺寸为数百微米的致密无规则颗粒,从而使陶粒密度、筒压强度显著提高.

    • 等离子体电化学法在污水处理中的应用

      2020(3):226-229. CSTR:

      摘要 (29) HTML (0) PDF 527.11 K (110) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用等离子体电化学法处理废水具有低能耗、设备简单、处理效率高、对人体及环境无危害的特点.研究以不同浓度的甲基橙(MO)溶液模拟不同浓度有机废水,通过吸收光谱对废水的处理过程进行实时监测,验证了等离子体化学法对污水中的有机物具有较强的分解能力.实验结果表明,经等离子体电化学法处理后的溶液会产生大量的活性物质,这些活性物质可分解污水中的有机物,从而达到污水净化的效果,表现为吸收光谱的吸收峰强度发生明显下降.

    • >工艺与装备
    • 典型紧固件酸性盐雾环境试验研究

      2020(3):230-235. CSTR:

      摘要 (10) HTML (0) PDF 2.43 M (86) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究不同材料紧固件的防腐效果,对Ti6Al4V,A286,1Cr17Ni2,1Cr18Ni9Ti及17-4PH材料的紧固件进行酸性盐雾加速试验.试验结果表明,在pH值为3.5±0.5盐雾环境下循环试验,Ti6Al4V和A286材料紧固件具有良好的耐蚀,而1Cr17Ni2,1Cr18Ni9Ti及17-4PH不锈钢紧固件耐蚀性较差.由此可知,不锈钢紧固件在恶劣环境下需要增加表面防护.

    • >分析与检测
    • 板式换热器失效原因分析

      2020(3):236-239. CSTR:

      摘要 (20) HTML (0) PDF 959.63 K (100) 评论 (0) 收藏

      摘要:换板式热器安装使用一个月即发生泄漏故障,解剖拆解换热器后发现,泄漏层位于换热器板壳内的传热不锈钢薄片钎焊热影响区.采用断口分析、表面宏观和微观形态分析、能谱成分分析、金相组织分析、维氏显微硬度测试等方法综合检测失效部位,发现失效性质为不锈钢应力腐蚀为,主要原因为钎焊工艺不当造成不锈钢基材晶界弱化,弱化晶界的不锈钢薄片无法承受设定工作要求而发生应力腐蚀开裂,导致换热板泄漏失效.

    • >综合评述
    • 汽车制动材料研究现状与发展趋势

      2020(3):240-245. CSTR:

      摘要 (30) HTML (0) PDF 788.35 K (91) 评论 (0) 收藏

      摘要:概述了汽车制动材料的分类和特点,从汽车制动器的结构来分别阐述汽车制动材料的研究现状和发展趋势,并总结了当前主要的研究方向及热点.

    • 金属多孔材料喷墨制备法的研究与进展

      2020(3):246-252. CSTR:

      摘要 (19) HTML (0) PDF 787.58 K (133) 评论 (0) 收藏

      摘要:喷墨三维打印作为金属增材制造技术的一种重要方法,已广泛应用于金属多孔材料的制备,具有成本低、操作简单、成型材料范围广、孔结构设计灵活性大,较好的制件精度和结构精细度等优点.系统地总结了钛及钛合金、不锈钢、镍基合金、铝合金等多孔材料喷墨三维打印技术制备工艺与组织结构的国内外最新研究进展、目前存在的问题,以及应用前景.

    • 导电聚吡咯在微型扑翼飞行器中的应用

      2020(3):253-258. CSTR:

      摘要 (12) HTML (0) PDF 880.24 K (87) 评论 (0) 收藏

      摘要:导电聚吡咯是一种新型智能材料,能够在低电压驱动下产生较大的弯曲变形,也能够在受到力和位移输入的情况下产生电流电压,这一特点使其既可应用于执行器中又可应用于传感器中.导电聚吡咯具有尺寸小、柔性高、灵敏度强等特点,尤其适合应用于微小型仿生机械结构中.介绍了导电聚吡咯的工作机理,归纳了导电聚吡咯执行与传感功能的研究现状.同时,以微型扑翼飞行器为应用背景,对导电聚吡咯的执行与传感应用开展了分析,并对导电聚吡咯的相关技术难点进行了总结.

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